Без современного печатная плата дизайн, технология межсоединений высокой плотности (HDI) и, конечно же, высокоскоростные компоненты, ни одно из них не будет использоваться. Технология HDI позволяет разработчикам размещать небольшие компоненты близко друг к другу. Более высокая плотность корпуса, меньший размер платы и меньшее количество слоев привносят каскадный эффект в дизайн печатной платы.

Преимущество HDI

Давайте подробнее рассмотрим влияние. Увеличение плотности корпуса позволяет сократить электрические пути между компонентами. С помощью HDI мы увеличили количество каналов разводки на внутренних слоях печатной платы, тем самым уменьшив общее количество слоев, необходимых для проектирования. Уменьшение количества слоев может разместить больше соединений на одной плате и улучшить размещение компонентов, проводку и соединения. Исходя из этого, мы можем сосредоточиться на технике, называемой межсоединением на уровне (ELIC), которая помогает командам дизайнеров переходить от более толстых плат к более тонким гибким, чтобы поддерживать прочность, позволяя THE HDI видеть функциональную плотность.

HDI PCBS полагаются на лазеры, а не на механическое сверление. В свою очередь, конструкция печатной платы HDI обеспечивает меньшую апертуру и меньший размер контактной площадки. Уменьшение апертуры позволило команде разработчиков увеличить разметку площади доски. Укорочение электрических путей и обеспечение более интенсивной проводки улучшает целостность сигнала конструкции и ускоряет обработку сигнала. Мы получаем дополнительное преимущество в плотности, поскольку уменьшаем вероятность проблем с индуктивностью и емкостью.

В конструкциях печатных плат HDI используются не сквозные отверстия, а глухие и заглубленные. Постепенное и точное размещение погребальных и глухих отверстий снижает механическое давление на пластину и исключает возможность деформации. Кроме того, вы можете использовать составные сквозные отверстия для улучшения точек соединения и повышения надежности. Использование пэдов также может снизить потерю сигнала за счет уменьшения перекрестной задержки и уменьшения паразитных эффектов.

Технологичность HDI требует командной работы

Технологичность проектирования (DFM) требует продуманного и точного подхода к проектированию печатных плат и последовательного взаимодействия с производителями и производителями. Когда мы добавили HDI в портфолио DFM, внимание к деталям на уровне проектирования, производства и производства стало еще более важным, и пришлось решать проблемы сборки и тестирования. Короче говоря, процесс проектирования, прототипирования и производства HDI PCBS требует тесной совместной работы и внимания к конкретным правилам DFM, применимым к проекту.

Один из фундаментальных аспектов проектирования HDI (с использованием лазерного сверления) может выходить за рамки возможностей производителя, сборщика или производителя и требует направленной связи относительно точности и типа требуемой системы сверления. Из-за более низкой скорости открытия и более высокой плотности компоновки печатных плат HDI команде разработчиков пришлось обеспечить, чтобы производители и производители могли выполнять требования к сборке, доработке и сварке конструкций HDI. Следовательно, команды разработчиков, работающие над проектами печатных плат HDI, должны владеть сложными технологиями, используемыми для производства плат.

Знайте материалы и характеристики печатной платы

Поскольку при производстве HDI используются различные типы процессов лазерного сверления, диалог между командой разработчиков, производителем и производителем должен быть сосредоточен на типе материала плит при обсуждении процесса сверления. Приложение продукта, которое запускает процесс проектирования, может иметь требования к размеру и весу, которые двигают разговор в том или ином направлении. Для высокочастотных приложений могут потребоваться материалы, отличные от стандартного FR4. Кроме того, решения о типе материала FR4 влияют на решения о выборе систем сверления или других производственных ресурсов. В то время как некоторые системы легко просверливают медь, другие не всегда проникают сквозь стекловолокно.

Помимо выбора правильного типа материала, команда разработчиков должна также убедиться, что производитель и производитель могут использовать правильную толщину листа и методы нанесения покрытия. При использовании лазерного сверления светосила уменьшается, а глубина отверстий, используемых для гальванических пломб, уменьшается. Хотя более толстые пластины допускают меньшие отверстия, механические требования проекта могут указывать на более тонкие пластины, которые могут выйти из строя при определенных условиях окружающей среды. Команда разработчиков должна была проверить, может ли производитель использовать технику «слоя межсоединений» и просверливать отверстия на нужной глубине, а также гарантировать, что химический раствор, используемый для гальваники, заполнит отверстия.

Использование технологии ELIC

РАЗРАБОТКА Печатных плат HDI на основе технологии ELIC позволила группе разработчиков разработать более совершенные печатные платы, которые включают в себя несколько слоев многослойных заполненных медью микроотверстий в подушке. В результате ELIC конструкции печатных плат могут использовать преимущества плотных и сложных межсоединений, необходимых для высокоскоростных цепей. Поскольку ELIC использует для соединения многослойные заполненные медью микроотверстия, его можно подключать между любыми двумя слоями без ослабления печатной платы.

Выбор компонента влияет на макет

Любые обсуждения с производителями и производителями относительно дизайна HDI также должны быть сосредоточены на точной компоновке компонентов высокой плотности. Выбор компонентов влияет на ширину разводки, положение, размер стопки и отверстия. Например, конструкции печатных плат HDI обычно включают в себя плотную решетку из шариков (BGA) и BGA с мелкими интервалами, для которых требуется вывод выводов. При использовании этих устройств необходимо учитывать факторы, ухудшающие источник питания и целостность сигнала, а также физическую целостность платы. Эти факторы включают достижение соответствующей изоляции между верхним и нижним слоями для уменьшения взаимных перекрестных помех и контроля электромагнитных помех между внутренними сигнальными слоями.Симметрично расположенные компоненты помогут предотвратить неравномерную нагрузку на печатную плату.

Обратите внимание на сигнал, мощность и физическую целостность

Помимо улучшения целостности сигнала, вы также можете улучшить целостность питания. Поскольку печатная плата HDI перемещает слой заземления ближе к поверхности, целостность питания улучшается. Верхний слой платы имеет слой заземления и слой источника питания, которые могут быть подключены к слою заземления через глухие отверстия или микроотверстия, что уменьшает количество плоских отверстий.

HDI PCB уменьшает количество сквозных отверстий во внутреннем слое платы. В свою очередь, уменьшение количества перфораций в силовой плоскости дает три основных преимущества:

Большая площадь меди подает переменный и постоянный ток на вывод питания микросхемы.

L сопротивление уменьшается в пути тока

L Из-за низкой индуктивности правильный ток переключения может считывать вывод питания.

Другой ключевой момент обсуждения – поддержание минимальной ширины линии, безопасного интервала и однородности дорожек. Что касается последнего вопроса, начните достигать однородной толщины меди и однородности проводки в процессе проектирования и продолжайте производственный процесс.

Отсутствие безопасного расстояния может привести к чрезмерному образованию остатков пленки во время процесса внутренней сухой пленки, что может привести к короткому замыканию. Ширина линии ниже минимальной также может вызвать проблемы во время процесса нанесения покрытия из-за слабого поглощения и обрыва цепи. Команды разработчиков и производители также должны учитывать поддержание единообразия дорожек как средство управления импедансом сигнальной линии.

Установите и применяйте определенные правила проектирования

Компоновки с высокой плотностью размещения требуют меньших внешних размеров, более тонкой разводки и меньшего расстояния между компонентами и, следовательно, требуют другого процесса проектирования. Процесс производства печатных плат HDI основан на лазерном сверлении, программном обеспечении CAD и CAM, процессах лазерной прямой визуализации, специализированном производственном оборудовании и опыте оператора. Успех всего процесса частично зависит от правил проектирования, которые определяют требования к импедансу, ширину проводника, размер отверстия и другие факторы, влияющие на компоновку. Разработка подробных правил проектирования помогает выбрать правильного производителя или производителя для вашей платы и закладывает основу для общения между командами.